26?加法速算法(1 / 1)

26加法速算法

在一個數學俱樂部的遊藝牌上寫著這樣一道題:1+2+3+4+5+6+7+8+9+8+7+6+5+4+3+2+1=?你能很快地答出來嗎?

有的人老老實實地加起來,當然也得到了結果,但是這不符合要求啊。那麼,怎樣來速算呢?

先看看下麵的例子:

1+2+1=4=22

1+2+3+2+1=9=32

1+2+3+4+3+2+1=16=42

1+2+3+4+5+4+3+2+1=25=52

1+2+3+4+5+6+5+4+3+2+1=36=62

……

1+2+3+4+5+6+7+8+9+8+7+6+5+4+3+2+1=81=92

……

1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13+12+11+10+9+8+7+6+5+4+3+2+1=169=132

……

不用多寫了,你就可以發現,凡是從1加到某一個數(即n),再返過來加到1,結果都等於到頭那個數(n)的平方。如果你記住了這個有趣的關係,那麼,對於任意的這樣相加法,都可以很快答上來了。我們不是談到過大數學家高斯的故事嗎?老師出了從1加到100等於多少的題目,小高斯很快答出來是5050。如果把這個題目再變得難一點,問從1加到100,再加回到1,一共是多少?你也很容易知道這一定是1002=10000了。

27為什麼2n個小球能移為一堆

有2n個小球,分成許多堆,隨意選定其中的甲、乙兩堆,若甲堆的球數不超過乙堆的球數,便從乙堆中取出等於甲數目的小球放入甲堆,這樣算做一次“移動”。那麼經過有限次的移動,能否把這2n個小球並為一堆呢?

解決本題需要掌握初等數學中的一個重要解題方法——數學歸納法。因為小球的數目,雖有規律如可能是2,4,8,16……等,但畢竟不能以其中的任一個確定的數為解題出發點,因而解題的方法相應的也要抽象一些。

數學歸納法的證題思路是:要證明一個結論首先驗證在所有的n可以取的值中選一個最小的值(如n=1或n=2等),結論是正確的。第二步是,假設n取任一個自然數K時結論正確,再證明n取K+1時結論也正確。兩步結合起來,一個是基礎,一個是傳遞,我們就可以從n=1時結論正確推到n=2結論正確,再推到n=3時結論正確……即對於任意自然數n,結論都正確。

回到我們的問題,結論是肯定的,當n=1時有2個小球,最多分兩堆。每堆一個小球,那麼一次“移動”就並為了一堆。假定有2K個小球分成若幹堆,經過有限次“移動”能並為一堆。那麼把2K+1個小球分成若幹堆時,情形又如何呢?因為2K+1是偶數,所以小球個數是奇數的堆有偶數個,把他們兩兩匹配,每兩堆間“移動”一次,這樣各堆小球的數目就都是偶數了,設想每堆中都把兩個小球貼在一起,移動也好不移動也好都當一個小球看待,那麼總數不就是2n個了嗎!總起來說就是,隻要2K個小球可並為一堆,那麼2K+1個小球就能並為一堆。這樣就從21個結論成立,推到22個結論成立,再推到23個結論成立,當然對任意自然數n,結論都是成立的。